JP5676659B2

JP5676659B2 - 半田付け方法

Info

Publication number: JP5676659B2
Application number: JP2013002777A
Authority: JP
Inventors: 大助寺師; 小島　茂; 茂小島
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: JP2014135392A

Description

本発明は、導電線をパッドに半田付けする半田付け方法に関するものである。

回路基板の信号用電極の上に半田ボールを予め付与し、その上に芯線の先端が載置されている状態で当該半田ボールと芯線を加熱することにより、当該芯線と信号用電極とを半田付けする方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−６３８７８

上記技術においては、信号用電極の上に芯線を配置する際、当該芯線と半田ボールとが干渉して信号用電極上の所望の位置に芯線が載置されないことにより、隣り合う芯線同士で半田ブリッジを形成してしまう場合があるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、導電線とパッドとの良好な接続を実現することができる半田付け方法を提供することである。

［１］本発明に係る半田付け方法は、半田ボールが設けられたパッド上に導電線を載置して、前記パッド上での前記導電線の位置を前記半田ボールによって規定し、前記半田ボールを溶融させることにより前記導電線を前記パッドに半田付けする半田付け方法であって、前記パッドは、前記パッドの平坦面に設けられ、前記導電線が載置される第１のエリアと、前記平坦面に一箇所のみ設けられ、前記半田ボールが設けられた第２のエリアと、を有し、前記第１のエリアと前記第２のエリアは、相互に独立して設けられており、前記第２のエリアは、前記パッドの長手方向に沿って前記第１のエリアの先端部に隣り合うように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、パッド上の平坦面において導電線が載置される第１のエリアと、半田ボールが当該平坦面に一箇所のみ設けられる第２のエリアとが、相互に独立して設けられていると共に、第２のエリアは、パッドの長手方向に沿って第１のエリアの先端部に隣り合うように設けられている。これにより、接続時において導電線と半田ボールとが干渉することなく、当該導電線はパッド上の所望の位置に確実に規定されて載置される。このため、隣り合うパッド又は導電線との間で半田ブリッジが形成されるのを抑制することができ、パッドと導電線との良好な接続を実現することができる。

図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は本発明の半田付け方法を示す工程説明図であり、図１（Ａ）はパッド上に半田ボールを設ける際の図であり、図１（Ｂ）はパッド上にケーブルの内部導体を載置する際の図であり、図１（Ｃ）はケーブルの内部導体とパッドとが半田付けされた際の図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は本発明において半田ボール及びケーブルの内部導体がパッド上に載置される前後におけるパッドを示す平面図であり、図２（Ａ）は載置前を示す図であり、図２（Ｂ）は載置後を示す図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は本発明において半田ボール及びケーブルの内部導体がパッド上に載置される前後におけるパッドの第１変形例を示す平面図であり、図３（Ａ）は載置前を示す図であり、図３（Ｂ）は載置後を示す図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は本発明において半田ボール及びケーブルの内部導体がパッド上に載置される前後におけるパッドの第２変形例を示す平面図であり、図４（Ａ）は載置前を示す図であり、図４（Ｂ）は載置後を示す図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は本発明において半田ボール及びケーブルの内部導体がパッド上に載置される前後におけるパッドの第３変形例を示す平面図であり、図５（Ａ）は載置前を示す図であり、図５（Ｂ）は載置後を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は本実施形態における半田付け方法を示す工程説明図であり、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は本実施形態において半田ボール及びケーブルの内部導体がパッド上に載置される前後のパッドを示す平面図である。

本実施形態における半田付け方法では、図１（Ａ）に示すように、まず、パッド３が設けられた基板３１を用意する。このパッドは、金、銀、銅、鉛又はそれらの合金等から構成される矩形板状を有している。また、基板３１としては、フレキシブルプリント基板やリジッド基板等が挙げられる。

パッド３は、図２（Ａ）に示すように、ケーブル２の内部導体２１が載置される第１のエリア３２と、後述する半田ボール１２が設けられる第２のエリア３３と、を有している。

第１のエリア３２は、図２（Ａ）に示すように、パッド３の長手方向（図中のＹ方向。以下、単にＹ方向とも称する。）と実質的に直交する方向（図中のＸ方向。以下、単にＸ方向とも称する。）の略中央においてＹ方向に沿って延在する形状を有している。

一方、第２のエリア３３は、パッド３の図２（Ａ）中の上部に、第１のエリア３２から独立して形成されている。本実施形態において、第２のエリア３３の図２（Ａ）中の下端は第１のエリア３２の図２（Ａ）中の上端と対向しており、それら第１及び第２のエリア３２、３３はＹ方向に沿って隣り合うように設けられている。

図１（Ａ）に戻り、次いで、パッド３の第２のエリア３３に向けて図中上方から溶融半田１１を吐出し、当該第２のエリア３３上に半田ボール１２を形成する（図１（Ｂ））。このような溶融半田１１の吐出方法としては、ソルダーインジェクション法等を例示することができる。

次に、図１（Ｂ）に示すように、内部導体２１がケーブルジャケット２３から露出しているケーブル２を用意し、当該内部導体２１がパッド３の第１のエリア３２と対向するように当該ケーブル２を載置する。

このようなケーブル２の内部導体２１は、銅、銀、ニッケル又はこれらの合金から形成されており、ケーブルジャケット２３は、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ナイロン、フッ素系樹脂等の絶縁性樹脂から構成されている。

なお、内部導体２１としては、単線であってもよく、複数の細線を撚り合わせた撚り線であってもよい。また、ケーブル２として、同軸ケーブルを用いてもよい。因みに、本実施形態における内部導体２１が、本発明の導電線の一例に相当する。

次いで、図１（Ｃ）に示すように、半田ボール１２、パッド３、及び露出している内部導体２１を加熱し、当該半田ボール１２を溶融させる。そして、溶融した半田を冷却、固化させることにより、ケーブル２の内部導体２１とパッド３とは半田１３によって接続され固定される。この場合において、半田ボール１２を溶融させるための装置としては、公知のリフロー装置等を例示することができる。

本実施形態におけるパッド３は、上述したように、ケーブル２の内部導体２１が載置される第１のエリア３２と、半田ボール１２が設けられる第２のエリア３３と、を有しており、これら第１及び第２のエリア３２、３３は相互に独立して設けられている。

このため、内部導体２１をパッド３上に載置する際に、当該内部導体２１が半田ボール１２上に乗り上げる等によりパッド３上の所望の位置に当該内部導体２１が載置されず、隣り合うパッド若しくは内部導体（何れも不図示）に当該内部導体２１が接近又は接触してしまうのを抑制することができる。これにより、隣り合うパッド若しくは内部導体と内部導体２１との間で半田ブリッジが形成されてしまうのを抑制できるため、内部導体２１とパッド３との良好な接続を実現することができる。

また、本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、第１及び第２のエリア３２、３３が、パッド３のＹ方向に沿って隣り合うように設けられている。このため、図２（Ｂ）に示すように、ケーブル２の内部導体２１をパッド３の第１のエリア３２上に載置する際に、内部導体２１の先端部２２の位置を、半田ボール１２の図中下側側部の位置によって規定することができる。これにより、内部導体２１をパッド３上に載置する際における当該内部導体２１のＹ方向の位置決めが容易となる。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、図３（Ａ）に示すように、パッド３Ｂが、第１のエリア３２Ｂと、図中のＸ方向に沿って当該第１のエリア３２Ｂと隣り合うように設けられた第２のエリア３３１Ａ、３３１Ｂと、を有していてもよい。

具体的には、パッド３ＢのＸ方向における略中央に、Ｙ方向に沿って延在する第１のエリア３２Ｂを設ける。そして、当該第１のエリア３２Ｂの図中左下側部と隣り合うように第２のエリア３３１Ａを設けると共に、第１のエリア３２Ｂの図中右上側部と隣り合うように第２のエリア３３１Ｂを設ける。次いで、第１のエリア３２Ｂにケーブル２Ｂの内部導体２１Ｂを載置すると共に、第２のエリア３３１Ａ、３３１Ｂに半田ボール１２１Ａ、１２１Ｂをそれぞれ設ける（図３（Ｂ））。

この場合においても、第１のエリア３２Ｂと第２のエリア３３１Ａ、３３１Ｂは相互に独立して設けられているため、隣り合うパッド若しくは内部導体と、内部導体２１Ｂと、の間で半田ブリッジが形成されてしまうのを抑制できる。このため、内部導体２１Ｂとパッド３Ｂとの良好な接続を実現することができる。

また、この場合において、半田ボール１２１Ａによってケーブル２Ｂの内部導体２１Ｂにおける図中左側部の位置が規定されると共に、半田ボール１２１Ｂによってケーブル２Ｂの内部導体２１Ｂにおける図中右側部の位置が規定される。このため、内部導体２１Ｂをパッド３Ｂの第１のエリア３２Ｂに載置する際において、当該内部導体２１ＢのＸ方向の位置決めが容易となる。

また、例えば、図４（Ａ）に示すように、パッド３Ｃが、第１のエリア３２Ｃと、当該第１のエリア３２Ｃを挟んで対向するように設けられた第２のエリア３３２Ａ、３３２Ｂと、を有していてもよい。

具体的には、パッド３ＣのＸ方向における略中央に、Ｙ方向に沿って延在する第１のエリア３２Ｃを設ける。そして、当該第１のエリア３２Ｃの図中左上側部と隣り合うように第２のエリア３３２Ａを設けると共に、第１のエリア３２Ｃの図中右上側部と隣り合うように第２のエリア３３２Ｂを設ける。次いで、第１のエリア３２Ｃにケーブル２Ｃの内部導体２１Ｃを載置すると共に、第２のエリア３３２Ａ、３３２Ｂに半田ボール１２２Ａ、１２２Ｂをそれぞれ設ける（図４（Ｂ））。

この場合においても、第１のエリア３２Ｃと第２のエリア３３２Ａ、３３２Ｂはそれぞれ相互に独立して設けられているため、隣り合うパッド若しくは内部導体と、内部導体２１Ｃと、の間で半田ブリッジが形成されてしまうのを抑制できる。このため、内部導体２１Ｃとパッド３Ｃとの良好な接続を実現することができる。

また、この場合において、半田ボール１２２Ａによってケーブル２Ｃの内部導体２１Ｃにおける図中左側部の位置が規定されると共に、半田ボール１２２Ｂによってケーブル２Ｃの内部導体２１Ｃにおける図中右側部の位置が規定される。このため、内部導体２１Ｃをパッド３Ｃの第１のエリア３２Ｃに載置する際において、当該内部導体２１ＣのＸ方向の位置決めが容易となる。

また、例えば、図５（Ａ）に示すように、パッド３Ｄが、第１のエリア３２Ｄと、当該第１のエリア３２Ｄの周囲に設けられた複数の第２のエリア３３３Ａ〜３３３Ｃと、を有していてもよい。

具体的には、パッド３ＤのＸ方向における略中央に、Ｙ方向に沿って延在する第１のエリア３２Ｄを設ける。そして、当該第１のエリア３２Ｄの図中左下側部と隣り合うように第２のエリア３３３Ａを設けると共に、第１のエリア３２Ｄの図中右下側部と隣り合うように第２のエリア３３３Ｂを設ける。そして、第１のエリア３２Ｄの図中上部と隣り合うように第２のエリア３３３Ｃを設ける。次いで、第１のエリア３２Ｄにケーブル２Ｄの内部導体２１Ｄを載置すると共に、第２のエリア３３３Ａ〜３３３Ｃに半田ボール１２３Ａ〜１２３Ｃをそれぞれ設ける（図５（Ｂ））。

この場合においても、第１のエリア３２Ｄと第２のエリア３３３Ａ〜３３３Ｃはそれぞれ相互に独立して設けられているため、隣り合うパッド若しくは内部導体と、内部導体２１Ｄと、の間で半田ブリッジが形成されてしまうのを抑制できる。このため、内部導体２１Ｄとパッド３Ｄとの良好な接続を実現することができる。

また、この場合において、半田ボール１２３Ａによってケーブル２Ｄの内部導体２１Ｄにおける図中左側部の位置が規定されると共に、半田ボール１２３Ｂによってケーブル２Ｄの内部導体２１Ｄにおける図中右側部の位置が規定される。さらに、半田ボール１２３Ｃによってケーブル２Ｄの内部導体２１Ｄにおける図中上部の位置が規定される。このため、内部導体２１Ｄをパッド３Ｄの第１のエリア３２Ｄに載置する際において、当該内部導体２１ＤのＸ方向及びＹ方向の位置決めが容易となる。

１１・・・溶融半田
１２、１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂ、１２３Ａ、１２３Ｂ、１２３Ｃ・・・半田ボール
２１、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ・・・内部導体
３、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ・・・パッド

Claims

半田ボールが設けられたパッド上に導電線を載置して、前記パッド上での前記導電線の位置を前記半田ボールによって規定し、前記半田ボールを溶融させることにより前記導電線を前記パッドに半田付けする半田付け方法であって、
前記パッドは、
前記パッドの平坦面に設けられ、前記導電線が載置される第１のエリアと、
前記平坦面に一箇所のみ設けられ、前記半田ボールが設けられた第２のエリアと、を有し、
前記第１のエリアと前記第２のエリアは、相互に独立して設けられており、
前記第２のエリアは、前記パッドの長手方向に沿って前記第１のエリアの先端部に隣り合うように設けられていることを特徴とする半田付け方法。